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公開番号2025085522
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2023199454
出願日2023-11-24
発明の名称光学部材および画像投影装置
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人プロウィン
主分類G02B 27/01 20060101AFI20250529BHJP(光学)
要約【課題】軽量化および設計自由度の向上を図ることが可能な光学部材および画像投影装置を提供する。
【解決手段】光を透過する材料で構成され第1反射面(52)を有する第1部分(51a)と、第1部分(51a)に対向して配置され、光を透過する材料で構成され第2反射面(53)を有する第2部分(51b)と、第1部分(51a)および第2部分(51b)と一体に形成されて両者を連結する連結部(51g)と、第1部分(51a)と第2部分(51b)の間に設けられ、光の少なくとも一部が通過する空隙部(54)とを有する光学部材(50)。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光を透過する材料で構成され第１反射面を有する第１部分と、
前記第１部分に対向して配置され、前記光を透過する材料で構成され第２反射面を有する第２部分と、
前記第１部分および前記第２部分と一体に形成されて両者を連結する連結部と、
前記第１部分と前記第２部分の間に設けられ、前記光の少なくとも一部が通過する空隙部とを有することを特徴とする光学部材。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記空隙部は、少なくとも一部が前記光の入射側から出射側に貫通して形成されていることを特徴とする光学部材。
【請求項３】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記連結部は、前記空隙部の側方に設けられていることを特徴とする光学部材。
【請求項４】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記連結部は、前記空隙部の前記光の入射側に設けられていることを特徴とする光学部材。
【請求項５】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記連結部は、前記空隙部の前記光の出射側に設けられていることを特徴とする光学部材。
【請求項６】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記第１部分は、前記第１反射面からの厚みが異なる屈折面を有し、前記屈折面は前記空隙部に面して前記光を屈折することを特徴とする光学部材。
【請求項７】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記第２部分は、前記第２反射面からの厚みが異なる屈折面を有し、前記屈折面は前記空隙部に面して前記光を屈折することを特徴とする光学部材。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載の光学部材を有し、
虚像を表示するための表示部に対して画像光を投影する画像投影装置であって、
前記画像光を照射する画像照射部と、
前記画像光を前記表示部に対して照射する投影光学部とを備え、
前記画像照射部は、近方表示領域から近方用画像光を照射し、遠方表示領域から遠方用画像光を照射し、
前記遠方用画像光は、前記第１反射面および前記第２反射面で反射されて前記投影光学部に到達し、
前記近方用画像光は、前記空隙部を通過して前記投影光学部に到達することを特徴とする画像投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材および画像投影装置に関し、特に虚像を表示するための表示部に対して投影画像を照射する光学部材および画像投影装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。また、表示する情報量の増加とともに、計器盤に画像表示装置を埋め込むことや、計器盤全体を画像表示装置で構成することも提案されている。
【０００３】
しかし、計器盤は車両のフロントガラス（ウィンドシールド）より下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があるため好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、運転者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ：ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ）も提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【０００４】
このような従来の画像投影装置では、車両のウィンドシールド（表示部）に対して画像照射部から画像光を照射し、運転者はウィンドシールドで反射された画像光と車両前方の背景を重ね合わせて視認することができる。また、画像光を複数照射して、ウィンドシールドから異なる距離に複数の虚像を結像させることも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１１９２４８号公報
特開２０１９－１１９２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の画像投影装置では、光学部材を用いて液晶表示装置等から照射された複数の画像光を分岐し、画像光の分岐後における経路の相違によって虚像の結像位置を異ならせている。画像光を分岐する光学部材としては、反射プリズム等を用いることも想定されるが、厚肉成型を行う反射プリズムは成形性や軽量化の点での課題があった。また、反射プリズムを構成する材料の屈折率が空気より大きいため、反射プリズム内を伝搬する光の経路差や、反射面の角度などの点で制約があり、設計自由度が低いという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、軽量化および設計自由度の向上を図ることが可能な光学部材および画像投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の光学部材は、光を透過する材料で構成され第１反射面を有する第１部分と、前記第１部分に対向して配置され、前記光を透過する材料で構成され第２反射面を有する第２部分と、前記第１部分および前記第２部分と一体に形成されて両者を連結する連結部と、前記第１部分と前記第２部分の間に設けられ、前記光の少なくとも一部が通過する空隙部とを有することを特徴とする。
【０００９】
このような本発明の光学部材では、第１部分と、第２部分と、連結部が光を透過する材料で一体に構成され、第１部分と第２部分の間に空隙部が設けられていることで、軽量化および設計自由度の向上を図ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記空隙部は、少なくとも一部が前記光の入射側から出射側に貫通して形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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